例,设计一序列信号发生器，产生序列 1010010100…… 。
序列信号发生器就是用来产生序列电位和序列脉冲的逻辑部件。按其结构来分，序列信号发生器可分为计数型和移位型两种。
计数型序列信号发生器由计数器和组合电路来构成。计数器相当于组合电路的输入源，决定序列信号的长度，组合电路则在这个输入源的作用下产生序列信号。这时，计数器的输出可以供给几个组合电路，
产生几种长度相同但是序列内容不同的序列信号。
计数型序列信号发生器的设计方法：
1、根据序列长度 M确定触发器位数 k,2k-1<M≤2k；
2、列状态表，状态表中输出要根据序列信号的要求来确定，有 n个序列信号就列 n个输出；
3、根据求得的激励函数和输出函数画出逻辑图。
移位型序列信号发生器的设计步骤：
①根据给定序列信号的长度 M，由 2k-1<M≤2k决定所需最少的触发器数目 k。
②验证并确定实际需要的触发器数目 k。对给定的序列信号每 k位分为一组，选定一组后，向前移一位，按 k位再取一组，总共取 M组。如果这 M组数字，都不重复，就可以使用已经选择的 k；否则，就使 k=k+1。再重复以上的过程，
直到 M组数字不再重复时,k值就可以确定下来。
③最后得到的 M组数字，就是序列信号发生器的状态转移关系，将它们依次排列，得到序列信号发生器的状态转移表。状态转移表的右边是该状态下反馈信号。
④由状态转移表求反馈函数。
⑤检查未使用状态的转移关系，以满足自启动的要求。
⑥画逻辑图。
反馈移位型序列信号发生器框图组 合 反 馈 网 络
Q
1
Q
2
Q
n
S
R
( S
L
)
n 位 移 位 寄 存 器
Z
C P
…
利用移位型序列信号发生器的设计方法对本例进行设计，触发器选用 D触发器。
解：
（ 1）本例序列长度是 5（ 10100），最小触发器数目是 3。
（ 2）对序列信号每 3位一组取信号，每取一组移一位，共取 5组,101,010,100,001,010。出现了两次 010。说明 k＝ 3不能满足设计要求。再取 k＝ 4。
重新按 4位一组信号，也取 5组,1010,0100,1001、
0010,0101。没有重复，确定 k＝ 4。
D0
1 0 1 0
0 1 0 0
1 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0
1
0
1
0
nQ3 nQ2 nQ1 nQ0
（ 3）列状态转移表。 （ 4）作 D0的卡诺图
nn QQD 030?
D0的表达式：
00 01 11 10
00 d 1 d d
01 d 0 d 0
11 d d d d
10 1 d d 0
Q3Q2
Q1Q0
（ 5）检查自启动。卡诺图中，没有被圈入的格的
D0值都是 0，从而可以确定未使用状态的次态。 确定所有状态的转移关系后，画出状态转移关系图。可以看出电路可以自启动。
6 13 10
11
3
25
9
4
14 12 8
7
15
0 1
00 01 11 10
00 d 1 d d
01 d 0 d 0
11 d d d d
10 1 d d 0
Q3Q2
Q1Q0
（ 6）画逻辑图。
CP
Q1 Q2Q0 D
C
D
C
D
C
& D
C 3Q
nn QQD 030?
例,设计一个公路和铁路交叉路口交通控制电路，如下图所示。在 P1和 P2点设置两个压敏器件，当它承受火车的压力时，产生逻辑电平 1，否则为 0。为保证同一列火车不会同时压在两上压敏元件上，假设 P1和 P2 点相距较远。 A,B是两个栅门，要求火车任何部分位于 P1，
P2之间时，栅门 A,B应同时关闭，否则栅门同时打开。
压敏器件 P1,P2的输出用 x1,x2表示，它控制一电路，
使其输出为 Z，当 Z＝ 1，栅门 A,B关闭；当 Z＝ 0，栅门
A,B打开。
公路
B
P1 P2A
西 东解,（ 1）建立原始状态图、状态表。
① 火车尚未到来，这时 x1x2＝ 00，输出 Z＝ 0；
②火车由西向东行驶，并压在 P1上，这时 x1x2＝ 10，输出 Z＝ 1；
③火车继续行驶且位于 P1和 P2之间，这时 x1x2＝ 00，输出 Z＝ 1；
④火车仍继续行驶，且压在 P2上。这时 x1x2＝ 01，输出 Z＝ 1；
当火车离开 P2后，这时 x1x2＝ 00，输出 Z＝ 0；
同理当火车由东向西行驶时，情况如下：
⑤输入 x1x2＝ 01，输出 Z＝ 1。
⑥输入 x1x2＝ 00，输出 Z＝ 1。
⑦输入 x1x2＝ 10，输出 Z＝ 1。
该电路共有 7个状态，分别用 S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7表示。
公路
B
P1 P2A
西 东
01/1
00/0
00/1 00/1
00/1
01/1
00/0
10/1
00/0
10/1
01/1
00/1
S3 S1
S2
S4
S6
S5
S7
10/1
10/1
01/1
原始状态图
X1X2/Z
P1P2/Z
现态次态 /输出
x1x2=0
0 x1x2=01 x1x2=11 x1x2=10
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S1/0
S3/1
S3/1
S1/0
S6/1
S6/1
S1/0
S5/1
d/d
S4/1
S4/1
S5/1
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
S2/1
S2/1
d/d
d/d
d/d
S7/1
S7/1
原始状态表
（ 2）状态化简。表中状态和输出都存在无关项，这是一个不完全给定的状态表，可利用相容的概念进行化简。由表可见,S2和 S3,S4和 S7,S5和 S6是 相容 状态，可以合并。
这样就得出最小化状态表如下表所示。
现态次态 /输出
x1x2=00 x1x2=01 x1x2=11 x1x2=10
S1
S2
S4
S5
S1/0
S2/1
S1/0
S5/1
S5/1
S4/1
S4/1
S5/1
d/d
d/d
d/d
d/d
S2/1
S2/1
S4/1
S4/1
（ 3）状态分配。由以上分析可知本电路有 4个状态，所以触发器个数 n＝ 2，状态分配为 S1＝ 00,S2＝ 01,S4＝ 11，
S5＝ 10。
Q2Q1
Q2n+1 Q1n+1/Z
x1x2=00 x1x2=01 x1x2=11 x1x2=10
00
01
11
10
00/0
01/1
00/0
10/1
10/1
11/1
11/1
10/1
d/d
d/d
d/d
d/d
01/1
01/1
11/1
11/1
最小化二进制状态表
（ 4）选择触发器类型，确定其激励函数和输出函数 Z。画出两个触发器的次态卡诺图及输出 Z的卡诺图。
00 01 11 10
00 0 1 d 1
01 1 1 d 1
11 0 1 d 1
10 1 1 d 1
00 01 11 10
00 0 0 d 1
01 1 1 d 1
11 0 1 d 1
10 0 0 d 1
00 01 11 10
00 0 1 d 0
01 0 1 d 0
11 0 1 d 1
10 1 1 d 1
x1x2
Q2Q1
Z
x1x2
Q2Q1
Q2n+1
x1x2
Q2Q1
Q1n+1
21212212 )( QQxxQxQ n
特征方程组：
激励函数：
22211111 )( QQxxQxQ n
1212
22
QxxK
xJ
2211
11
QxxK
xJ
输出函数：
)( 1221 QQxxZ
（ 5）画出逻辑电路图。根据上述激励函数和输出方程画出逻辑电路图。
Q2
Zx2
x1
Q1
CP
K1
J1 &
K2
J2 &
＝ 1
≥ 1
11
1212
22
QxxK
xJ
2211
11
QxxK
xJ
)( 1221 QQxxZ
序列信号发生器就是用来产生序列电位和序列脉冲的逻辑部件。按其结构来分，序列信号发生器可分为计数型和移位型两种。
计数型序列信号发生器由计数器和组合电路来构成。计数器相当于组合电路的输入源，决定序列信号的长度，组合电路则在这个输入源的作用下产生序列信号。这时，计数器的输出可以供给几个组合电路，
产生几种长度相同但是序列内容不同的序列信号。
计数型序列信号发生器的设计方法：
1、根据序列长度 M确定触发器位数 k,2k-1<M≤2k；
2、列状态表，状态表中输出要根据序列信号的要求来确定，有 n个序列信号就列 n个输出；
3、根据求得的激励函数和输出函数画出逻辑图。
移位型序列信号发生器的设计步骤：
①根据给定序列信号的长度 M，由 2k-1<M≤2k决定所需最少的触发器数目 k。
②验证并确定实际需要的触发器数目 k。对给定的序列信号每 k位分为一组，选定一组后，向前移一位，按 k位再取一组，总共取 M组。如果这 M组数字，都不重复，就可以使用已经选择的 k；否则，就使 k=k+1。再重复以上的过程，
直到 M组数字不再重复时,k值就可以确定下来。
③最后得到的 M组数字，就是序列信号发生器的状态转移关系，将它们依次排列，得到序列信号发生器的状态转移表。状态转移表的右边是该状态下反馈信号。
④由状态转移表求反馈函数。
⑤检查未使用状态的转移关系，以满足自启动的要求。
⑥画逻辑图。
反馈移位型序列信号发生器框图组 合 反 馈 网 络
Q
1
Q
2
Q
n
S
R
( S
L
)
n 位 移 位 寄 存 器
Z
C P
…
利用移位型序列信号发生器的设计方法对本例进行设计，触发器选用 D触发器。
解：
（ 1）本例序列长度是 5（ 10100），最小触发器数目是 3。
（ 2）对序列信号每 3位一组取信号，每取一组移一位，共取 5组,101,010,100,001,010。出现了两次 010。说明 k＝ 3不能满足设计要求。再取 k＝ 4。
重新按 4位一组信号，也取 5组,1010,0100,1001、
0010,0101。没有重复，确定 k＝ 4。
D0
1 0 1 0
0 1 0 0
1 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0
1
0
1
0
nQ3 nQ2 nQ1 nQ0
（ 3）列状态转移表。 （ 4）作 D0的卡诺图
nn QQD 030?
D0的表达式：
00 01 11 10
00 d 1 d d
01 d 0 d 0
11 d d d d
10 1 d d 0
Q3Q2
Q1Q0
（ 5）检查自启动。卡诺图中，没有被圈入的格的
D0值都是 0，从而可以确定未使用状态的次态。 确定所有状态的转移关系后，画出状态转移关系图。可以看出电路可以自启动。
6 13 10
11
3
25
9
4
14 12 8
7
15
0 1
00 01 11 10
00 d 1 d d
01 d 0 d 0
11 d d d d
10 1 d d 0
Q3Q2
Q1Q0
（ 6）画逻辑图。
CP
Q1 Q2Q0 D
C
D
C
D
C
& D
C 3Q
nn QQD 030?
例,设计一个公路和铁路交叉路口交通控制电路，如下图所示。在 P1和 P2点设置两个压敏器件，当它承受火车的压力时，产生逻辑电平 1，否则为 0。为保证同一列火车不会同时压在两上压敏元件上，假设 P1和 P2 点相距较远。 A,B是两个栅门，要求火车任何部分位于 P1，
P2之间时，栅门 A,B应同时关闭，否则栅门同时打开。
压敏器件 P1,P2的输出用 x1,x2表示，它控制一电路，
使其输出为 Z，当 Z＝ 1，栅门 A,B关闭；当 Z＝ 0，栅门
A,B打开。
公路
B
P1 P2A
西 东解,（ 1）建立原始状态图、状态表。
① 火车尚未到来，这时 x1x2＝ 00，输出 Z＝ 0；
②火车由西向东行驶，并压在 P1上，这时 x1x2＝ 10，输出 Z＝ 1；
③火车继续行驶且位于 P1和 P2之间，这时 x1x2＝ 00，输出 Z＝ 1；
④火车仍继续行驶，且压在 P2上。这时 x1x2＝ 01，输出 Z＝ 1；
当火车离开 P2后，这时 x1x2＝ 00，输出 Z＝ 0；
同理当火车由东向西行驶时，情况如下：
⑤输入 x1x2＝ 01，输出 Z＝ 1。
⑥输入 x1x2＝ 00，输出 Z＝ 1。
⑦输入 x1x2＝ 10，输出 Z＝ 1。
该电路共有 7个状态，分别用 S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7表示。
公路
B
P1 P2A
西 东
01/1
00/0
00/1 00/1
00/1
01/1
00/0
10/1
00/0
10/1
01/1
00/1
S3 S1
S2
S4
S6
S5
S7
10/1
10/1
01/1
原始状态图
X1X2/Z
P1P2/Z
现态次态 /输出
x1x2=0
0 x1x2=01 x1x2=11 x1x2=10
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S1/0
S3/1
S3/1
S1/0
S6/1
S6/1
S1/0
S5/1
d/d
S4/1
S4/1
S5/1
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
d/d
S2/1
S2/1
d/d
d/d
d/d
S7/1
S7/1
原始状态表
（ 2）状态化简。表中状态和输出都存在无关项，这是一个不完全给定的状态表，可利用相容的概念进行化简。由表可见,S2和 S3,S4和 S7,S5和 S6是 相容 状态，可以合并。
这样就得出最小化状态表如下表所示。
现态次态 /输出
x1x2=00 x1x2=01 x1x2=11 x1x2=10
S1
S2
S4
S5
S1/0
S2/1
S1/0
S5/1
S5/1
S4/1
S4/1
S5/1
d/d
d/d
d/d
d/d
S2/1
S2/1
S4/1
S4/1
（ 3）状态分配。由以上分析可知本电路有 4个状态，所以触发器个数 n＝ 2，状态分配为 S1＝ 00,S2＝ 01,S4＝ 11，
S5＝ 10。
Q2Q1
Q2n+1 Q1n+1/Z
x1x2=00 x1x2=01 x1x2=11 x1x2=10
00
01
11
10
00/0
01/1
00/0
10/1
10/1
11/1
11/1
10/1
d/d
d/d
d/d
d/d
01/1
01/1
11/1
11/1
最小化二进制状态表
（ 4）选择触发器类型，确定其激励函数和输出函数 Z。画出两个触发器的次态卡诺图及输出 Z的卡诺图。
00 01 11 10
00 0 1 d 1
01 1 1 d 1
11 0 1 d 1
10 1 1 d 1
00 01 11 10
00 0 0 d 1
01 1 1 d 1
11 0 1 d 1
10 0 0 d 1
00 01 11 10
00 0 1 d 0
01 0 1 d 0
11 0 1 d 1
10 1 1 d 1
x1x2
Q2Q1
Z
x1x2
Q2Q1
Q2n+1
x1x2
Q2Q1
Q1n+1
21212212 )( QQxxQxQ n
特征方程组：
激励函数：
22211111 )( QQxxQxQ n
1212
22
QxxK
xJ
2211
11
QxxK
xJ
输出函数：
)( 1221 QQxxZ
（ 5）画出逻辑电路图。根据上述激励函数和输出方程画出逻辑电路图。
Q2
Zx2
x1
Q1
CP
K1
J1 &
K2
J2 &
＝ 1
≥ 1
11
1212
22
QxxK
xJ
2211
11
QxxK
xJ
)( 1221 QQxxZ
